电镀流水线生产系统控制

电镀生产线自动控制系统1 简介电镀生产线对行车的自动控制是电镀生产线自动化控制的关键，而电镀生产线按照其工艺要求和规模一般由两台以上的行车各自进行运动控制，每台行车都依据用户编好的程序进行自动控制；对于行车的自动控制，早期是采用继电器逻辑电路和顺序控制器，发展至今其控制方式以发生显著改变，主要已采用PLC 作为自动控制的核心部分，通过一系列的外接设备的输入信号以及输出信号对外接设备进行的相对应的编程控制，从而使整个控制系统更加的安全、可靠、灵活、其自动化程度高。

2 电镀生产线控制系统的总体方案设计2.1 控制方案选择可编程控制继电器接触器控制的优点：可靠性高，性能强大的功能；一个小型PLC有数百个可编程元素的用户，具有很强的逻辑编程功能，可实现各种复杂的控制功能。

与具有相同控制功能的继电器-接触器控制系统相比较，其具有相当大的优点，同时PLC通过上位机与通信网路的连接可实现集中管理，分散控制以及远程操作。

可编程控制器的安装方便，一般连接外部接线端子。

PLC的负载能力很强，能直接驱动电磁阀和普通交流接触器。

可靠性高，抗干扰能力强；中间继电器，时间继电器被广泛的使用在传统的继电器控制系统。

继电器由于接触不良，容易出现故障，而PLC的使用可以大大的减少中间继电器和时间继电器的使用，因此整个PLC控制系统中可以减少中间继电器控制系统的1 / 10——1／100接线，因此大大降低接触故障。

PLC同时自身也采取了一系列硬件和软件抗干扰措施，具有很强的抗干扰能力，平均故障间隔时间可达几万小时，在应用于工业生产总具有很强的抗干扰性，PLC已被用户公认为最可靠的工业控制设备和系统设计方案；PLC控制系统中，取代了大量的时间继电器，计数器装置，仅通过它自身的软件功能来代替，从而使设计，控制柜安装，布线工作量大大减少。

PLC梯形图程序通常采用顺序控制设计法。

这种编程方法比较有规律，易于掌握。

梯形图的复杂控制系统的设计，所需的时间要大大的少于一个时间继电器电路的设计。

PLC在电镀生产线控制系统中的应用设计引言电镀生产线是广泛应用于各种电子产品生产过程中的重要工艺环节之一。

电镀生产线通过将金属物体浸入带有金属离子的电镀液中进行电解沉积，从而实现在物体表面镀上一层金属薄膜。

为了确保电镀生产线的稳定和高效运行，PLC（可编程逻辑控制器）在控制系统中发挥了重要作用。

本文将介绍PLC在电镀生产线控制系统中的应用设计。

电镀生产线的工作流程在深入探讨PLC在电镀生产线控制系统中的应用设计之前，首先需要了解电镀生产线的工作流程。

通常情况下，电镀生产线的工作流程包括以下几个主要步骤：1.预处理：在电镀之前，需要对金属物体进行表面处理，以确保表面平整和清洁。

2.电镀：将经过预处理的金属物体浸入电镀液中，并通过电解沉积的方式，在物体表面形成金属薄膜。

3.清洗：在电镀完成后，需要对金属物体进行清洗以去除残留的电镀液和杂质。

4.干燥：清洗完毕后，将金属物体进行干燥，以确保表面不受潮湿影响。

PLC在电镀生产线中的应用设计PLC在电镀生产线控制系统中的设计主要包括输入/输出模块的选择、控制程序的编写和参数设置等方面。

输入/输出模块的选择在电镀生产线控制系统中，输入/输出模块用于将外部信号输入到PLC中，并将PLC的输出信号传输到外部设备中。

在选择输入/输出模块时，需要考虑以下几个因素：•输入/输出点数：根据生产线的规模和要控制的设备数量，选择相应点数的输入/输出模块。

•信号类型：根据实际情况选择电压信号、电流信号或数字信号等输入/输出模块。

•通信接口：选择支持与其他设备进行通信的输入/输出模块。

控制程序的编写在编写控制程序时，需要考虑以下几个关键的方面：•运行模式选择：根据电镀生产线的实际需求，选择手动模式或自动模式进行控制。

•控制算法设计：采用适当的控制算法，例如PID控制算法，以保持电镀过程中的稳定性和精确性。

•故障检测和报警：编写故障检测和报警程序，及时发现和处理系统中的异常情况。

1引言一件电镀产品的质量除了要有好的成熟的电镀工艺和品质好的镀液添加剂外，如何保证电镀产品严格按照电镀工艺流程运行和保证产品的电镀时间则是决定电镀产品质量和品质的重要因素。

在电镀生产线上采用自动化控制不但可以使电镀产品的质量和品质得到严格的保证，有效的减少废品率，而且还可以提高生产效率和减轻工人的劳动强度，有着非常好的经济效益和社会效益，电镀生产线上对行车的自动控制则是电镀生产线自动化控制的关键。

电镀生产线按照其工艺要求和规模一般设计有两台行车、三台行车和四台行车工作，每台行车都根据已编制好的各自的程序运行；对于行车的自动控制，早期是采用继电器逻辑电路和顺序控制器，发展至今其控制方式已采用可编程控制器PLC作为核心控制部件，其控制更为安全、可靠、方便、灵活，自动化程度更高。

本文介绍在一条电镀自动生产线上用PLC控制行车及挂钩的自动控制系统。

本文使用三菱公司的FX系列PLC进行系统控制，具有灵活多变的特点。

软件使用STL指令的编程方法，使程序简单易懂，便于仿真及运行。

2. 课题内容电镀生产线采用专用行车，行车架上装有可升降的吊钩，行车和吊钩各有一台电动机拖动。

行车的前进、后退和吊钩的上升、下降均由相应的行程开关发出信号。

该电镀生产线只有三个基本的槽位，分别是：清水槽、回收槽和电镀槽。

编程时要求半自动和全自动控制。

电镀生产线的工艺流程如下图所示：图2-1工艺流程：工件放入电镀槽中，电镀5分钟后提起，停30秒，再放入回收液槽中停放30秒，提起后停20秒，再放入清水槽中，清洗20秒，行车返回到原位，镀件的加工过程全部结束。

3.电镀生产线PLC控制系统总体设计过程1）行车、吊钩的行程控制:采用计数固定的脉冲数来控制各种转速下工作台的行程；2）电动机转速的测量和显示:通过编码器产生的高速脉冲，在利用PLC高速计数器在单位时间内计数，3）电动机正反转的实现:由PLC输出端Y0、Y1分别控制继电器KM1、KM2去改变加给三相异步电动机的直流电源的极性，从而实现对三相异步电机转向(行车前进后退、吊钩上升下降)的控制。

毕业设计（论文）题目：自动化电镀生产线控制系统的设计系（院）：工业与信息化学院专业：电气自动化姓名：学号：校内指导教师：职称：讲师摘要本文探讨了如何利用德国西门子PLC S7-200进行自动化电镀生产线控制，在本次设计中，我们从自动控制技术器件在国内的应用前景及电镀生产线生产现场的环境来考虑，以使该生产线真正具备自动生产运行为目的，制定了采用在当前及以后都应用广泛且能适应多种环境的可编程控制器来控制整个工作流程的方案。

重点分析了系统软硬件设计部分，并给出了系统硬件接线图、PLC控制I/O端口分配表以及整体程序流程图等，实现了电镀生产自动化，提高了生产效率，降低了劳动强度。

使工厂的利益最大化，方便了工厂的规模扩产和产量的提高。

为适应现代传统的工业控制系统，我们还采用了基于组态软件的系统作为上位机，配合下位机PLC完成了该系统的实时监控系统功能，更好的使该自动生产系统融入到现代工业控制领域中。

技术上也有了革命性的进步。

关键词PLC 组态王电镀目录第1章绪论................................................................................................................................... - 1 -1.1 PLC的发展和历史趋势 ................................................................................................... - 1 -1.2 PLC的分类 ....................................................................................................................... - 1 -1.2.1 按I/O点数分类 ..................................................................................................... - 2 -1.2.2 按功能分类............................................................................................................. - 2 -1.3 PLC系统组成及各部分的功能 ....................................................................................... - 2 -1.4 PLC的基本工作原理 ....................................................................................................... - 3 -1.5电镀生产线的控制系统概述与选题背景意义................................................................ - 3 -1.5.1 生产线的控制系统的概述..................................................................................... - 3 -1.5.2 课题的选题背景及意义......................................................................................... - 3 -1.6 控制对象的设计要求详述............................................................................................... - 4 - 第2章系统的硬件设计............................................................................................................... - 5 -2.1 PLC机型选择 ................................................................................................................... - 5 -2.2 I/O分配表及其端子接线图 ............................................................................................. - 5 -2.3主电路的设计.................................................................................................................... - 8 -2.4电镀生产线的工作流程图................................................................................................ - 8 - 第3章系统的软件设计............................................................................................................. - 10 -3.1 软件的组成及作用......................................................................................................... - 10 -3.1.1 PLC内部资源 ....................................................................................................... - 10 -3.1.2 PLC编程语言 ....................................................................................................... - 10 -3.1.3 组态软件............................................................................................................... - 11 -3.2 PLC梯形图设计 ............................................................................................................. - 13 -3.3 组态王软件设计............................................................................................................. - 15 - 第4章软硬件调试实现............................................................................................................. - 24 - 第5章结论............................................................................................................................. - 27 - 致谢............................................................................................................................................. - 28 - 参考文献....................................................................................................................................... - 29 -第1章绪论1.1 PLC的发展和历史趋势二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）取代传统继电器控制装置以来，PLC得到了快速发展，在世界各地得到了广泛应用。

基于的电镀生产线控制系统设计引言随着制造业的不断发展，自动化技术在生产线中的应用越来越广泛。

电镀生产线作为一种常见的表面处理技术，需求对工艺参数进行精确控制，以确保产品质量和生产效率。

本文将介绍一种基于的电镀生产线控制系统的设计方案。

系统概述电镀生产线控制系统是一种集成了传感器、执行器和控制器的系统，旨在实现对电镀生产线的自动控制。

该系统可以实时监测电镀生产线的各个环节，并根据设定的工艺参数进行控制，以实现对电镀过程的精确控制。

硬件设计传感器在电镀生产线控制系统中，需要使用多种传感器来监测各个环节的工艺参数。

常用的传感器包括温度传感器、液位传感器、压力传感器等。

这些传感器将实时监测工艺参数的变化，并将数据传输给控制器进行处理。

执行器执行器用于根据控制器的指令对电镀生产线进行控制。

常用的执行器包括电磁阀、电机、气缸等。

这些执行器可以根据控制信号的变化来控制电镀过程中的液位、温度、流速等参数。

控制器控制器是电镀生产线控制系统的核心部件，用于接收传感器传输的数据，并根据事先设定的控制策略来生成控制信号。

常见的控制器包括PLC（可编程逻辑控制器）和单片机等。

控制器还可以与工厂的信息系统进行数据交互，以实现对电镀生产线的远程监控和管理。

软件设计控制算法控制算法是电镀生产线控制系统的核心部分，它根据传感器实时获取的数据进行处理，并生成相应的控制信号。

常见的控制算法包括PID控制算法、模糊控制算法等。

控制算法的选择和优化对于电镀生产线的稳定性和生产效率至关重要。

监控界面监控界面是电镀生产线控制系统的用户界面，用于显示实时数据、设定工艺参数和监控系统状态。

监控界面通常由PC端或通过HMI（人机界面）实现。

通过监控界面，操作员可以方便地实时监测和控制电镀生产线的运行情况。

系统优势提高生产效率通过电镀生产线控制系统的自动化控制，可以实现对电镀过程的精确控制，减少人为因素的影响，提高生产效率。

提高产品质量电镀生产线控制系统可以实时监测工艺参数，及时调整控制策略，以确保产品的均匀性和质量。

┊题目3：电镀流水线控制系统的PLC设计┊--------------------------------------------------------------------------------一、电镀流水线概述本选题是为了电镀车间提高工效、促进生产自动化以及减轻劳动强度而设计的一种专用半自动起吊设备，采用远距离控制。

起吊物品为待进行电镀或进行表面处理的各种产品零件。

电镀生产过程是由人工将待加工零件装入吊篮(或挂钩上)，在发出信号后，起吊设备便提升并逐段前进，按工艺要求，在需要停留的槽位上停止，并自动下降，下降到位并且停留一段时间(电镀)后，自动提升。

如此完成电镀工艺规定的每一道工序后，返回起吊位置，卸下加工好的零件，为下一次加工做好准备。

电镀系统结构示意图如图1所示。

电镀工艺流程图如图2所示。

先将待镀工件放人槽内2min，然后提起悬停30s，随后放人第一电镀液回收槽内浸32s，提起悬停16s，再放人第二电镀液回收槽内浸32s，提起悬停16s，如此循环直到加工过程结束。

整个过程为：从原始位置开始，行车7停在挂件架5前，挂件架放在固定支架上，由操作人员将待镀工件挂在挂具上，吊钩6勾住挂件架然后启动系统工作(见图)。

二、设计任务和要求该PLC系统控制过程要求如下：1．电镀流水线顺序控制系统的动力配置两台电动机。

行车架前的后移动由行车电动机M1 控制，其功率为4kW；提升电动机M2控制吊钩上升与下放，其功率为2．5 kW。

吊钩上升，提起待镀工件，其上升高度由行程开关控制。

2．行车架携待镀工件向前运动至槽上方，由行程开关控制其停止向前运动(制动)。

3．吊钩下放到一定位置，制动停车，待镀工件浸入槽内2min。

4．吊钩提升待镀工件到位后停止(制动)，在镀槽上方停30s。

5．行车架携-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------工件运动至第一电镀液回收槽上方，由限位开关控制停止(制动)。

一、电镀设备辅助设施自动化控制电镀生产线的电镀设备、电源设备、热交换系统等辅助设施自动控制系统的日臻完善，自动线的自动化程度将进一步向智能化方向发展。

1.1温度控制特点(1)电镀过程中，工艺温度控制是很重要的，如果温度起伏过大，不但造成电力能源的浪费，对于产品质量也有很大的影响。

采用PID模糊控制，则可以有效地减少甚至避免这些问题。

在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。

PID控制器就是根据系统误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制，以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。

(2)加热系统配套液位控制装置、自动补水装置，在液面低于设定液位后系统进行自动液位补充，合理保护系统，防止加热管干烧;同时，每个电加热系统都有可靠的接地保护措施，避免出现安全事故。

(3)人机界面上设置预加热功能，进行预加热时间设置，对于温度要求较高的工艺，实现预加热系统管理，将大大提高设备的生产效率。

1.2整流器控制特点：生产线配套整流器通常包括高频开关电源、可控硅整流器、单脉冲电源及双脉冲电源等。

具有以下特点：(1)、具有输入电流缺相、过电压、风机过热、主变压器超温、启动和运行电流过大、逆相序保护、输出端过流截止、短路、超温及输人电源等多种自动保护功能，且具有定时关机和故障报警并自动保护功能。

整流器在自动工作状态下，电流或电压输出值、爬升时间、平稳时间、工作模式等参数由人机界面设定参数后，计算机与PLC构成闭环控制，由计算机进行全自动控制;(2)、整流器具备远程控制及本地面板控制功能，并可进行切换。

远程控制时，能在人机界面上进行电压、电流的设置和显示;本地控制时，在整流器面板(或远控)上进行电压、电流的设置和显示。

(3)、整流器控制器带有通讯接口，可将整流器的工作状态、电流、电压等参数传输到现场控制间的计算机中，实现对整流器电源的集中监控，并保存原始记录;在每台整流器中都配套相应的隔离模块，保证数据通讯安全、可靠地进行。

第一章引言1、设计目的和任务及内容1.1、设计目的综合运用本课程及前期课程的相关知识和技能，相对独立地设计和调试一个小型PLC应用系统，使学生获得控制技术工程的基本训练，提高工程意识和实践技能。

同时提高学生对文献资料的检索和信息处理的能力，以及编写和整理设计文档的能力。

1.2、设计任务熟悉工艺流程及生产设备的工作原理；根据控制要求，画出硬件电路图、PLC接线图及控制梯形图；利用编程软件编制程序，可先在计算机上进行仿真，然后在实验室完成调试；完成课程设计说明书。

1.3、设计内容电镀生产线采用专用行车，行车架上装有可升降的吊钩。

行车和吊钩各由一个电动机拖动。

行车的进退和吊钩的升降均由相应的限位开关定位。

假定该生产线有三个槽位。

工艺要求：工件放入镀槽中，电镀280s后提起，停放28s，让镀液从工件上流回镀槽，然后放入回收液槽中浸30s，提起后停15s，接着放入清水槽中清洗30s。

最后提起停15s后，行车返回原位，电镀一个工件的全过程结束。

系统有自动和手动两种操作模式。

第二章系统硬件设计2.1、系统硬件配置及组成原理2.1.1、电气控制线路的设计本自动线中的电动机控制线路，采用交流380/220V电源供电，电源开关采用刀开关与自动开关串连的组合形式，其中刀开关起隔离电源、安全检修的作用，自动开关起短路保护作用。

电动机控制线路中各电机主电路接于380V电源，控制电路接于220V电源。

各电机主电路采用接触器控制，并采用热继电器作过载保护，其中行车电机和吊钩电机采用电磁抱闸制动。

因实际需要，吊钩电机采用转子串电阻起动。

因此，电镀行车电动机的主电路、局部照明电路、向PLC负载供电的直流稳压电源。

2.1.2、电动机的设计本文采用三相异步电动机控制作为行车和吊钩的动力单元。

三相异步电动机具有结构简单，维护容易，运行可靠，价格便宜，具有较好的为太和动态特性的有点。

2.1.3、PLC的选型PLC的选型在PLC的应用设计当中非常的重要，目前在国内外生产的PLC种类很多，在选用PLC时应考虑以下几点：首先规模要适当。

毕业设计（论文）题目：自动化电镀生产线控制系统的设计系（院）：工业与信息化学院专业：电气自动化姓名：学号：校内指导教师：职称：讲师摘要本文探讨了如何利用德国西门子PLC S7-200进行自动化电镀生产线控制，在本次设计中，我们从自动控制技术器件在国内的应用前景及电镀生产线生产现场的环境来考虑，以使该生产线真正具备自动生产运行为目的，制定了采用在当前及以后都应用广泛且能适应多种环境的可编程控制器来控制整个工作流程的方案。

重点分析了系统软硬件设计部分，并给出了系统硬件接线图、PLC控制I/O端口分配表以及整体程序流程图等，实现了电镀生产自动化，提高了生产效率，降低了劳动强度。

使工厂的利益最大化，方便了工厂的规模扩产和产量的提高。

为适应现代传统的工业控制系统，我们还采用了基于组态软件的系统作为上位机，配合下位机PLC完成了该系统的实时监控系统功能，更好的使该自动生产系统融入到现代工业控制领域中。

技术上也有了革命性的进步。

关键词PLC 组态王电镀目录第1章绪论................................................................................................................................... - 1 -1.1 PLC的发展和历史趋势 ................................................................................................... - 1 -1.2 PLC的分类 ....................................................................................................................... - 1 -1.2.1 按I/O点数分类 ..................................................................................................... - 2 -1.2.2 按功能分类............................................................................................................. - 2 -1.3 PLC系统组成及各部分的功能 ....................................................................................... - 2 -1.4 PLC的基本工作原理 ....................................................................................................... - 3 -1.5电镀生产线的控制系统概述与选题背景意义................................................................ - 3 -1.5.1 生产线的控制系统的概述..................................................................................... - 3 -1.5.2 课题的选题背景及意义......................................................................................... - 3 -1.6 控制对象的设计要求详述............................................................................................... - 4 - 第2章系统的硬件设计............................................................................................................... - 5 -2.1 PLC机型选择 ................................................................................................................... - 5 -2.2 I/O分配表及其端子接线图 ............................................................................................. - 5 -2.3主电路的设计.................................................................................................................... - 8 -2.4电镀生产线的工作流程图................................................................................................ - 8 - 第3章系统的软件设计............................................................................................................. - 10 -3.1 软件的组成及作用......................................................................................................... - 10 -3.1.1 PLC内部资源 ....................................................................................................... - 10 -3.1.2 PLC编程语言 ....................................................................................................... - 10 -3.1.3 组态软件............................................................................................................... - 11 -3.2 PLC梯形图设计 ............................................................................................................. - 13 -3.3 组态王软件设计............................................................................................................. - 15 - 第4章软硬件调试实现............................................................................................................. - 24 - 第5章结论............................................................................................................................. - 27 - 致谢............................................................................................................................................. - 28 - 参考文献....................................................................................................................................... - 29 -第1章绪论1.1 PLC的发展和历史趋势二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）取代传统继电器控制装置以来，PLC得到了快速发展，在世界各地得到了广泛应用。